《數(shù)據(jù)庫(kù)概論》課件

《數(shù)據(jù)庫(kù)概論》PPT課件目錄數(shù)據(jù)庫(kù)概述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)據(jù)庫(kù)概述01數(shù)據(jù)庫(kù)的作用數(shù)據(jù)庫(kù)是信息系統(tǒng)的核心組成部分，用于存儲(chǔ)和管理大量數(shù)據(jù)，支持多種應(yīng)用和服務(wù)的運(yùn)行，提高數(shù)據(jù)的管理效率和安全性。數(shù)據(jù)庫(kù)的定義數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的數(shù)據(jù)集合，它能夠滿足各種用戶的需求，提供數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)管理等功能。數(shù)據(jù)庫(kù)的定義和作用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)01基于關(guān)系模型，采用表格形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，支持SQL語言進(jìn)行數(shù)據(jù)操作，具有數(shù)據(jù)完整性、安全性和并發(fā)控制等特性。02非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)不基于關(guān)系模型，采用鍵值對(duì)、文檔、列式存儲(chǔ)等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，支持靈活的數(shù)據(jù)模型和查詢方式，具有高性能、可伸縮性和易擴(kuò)展性等特性。03分布式數(shù)據(jù)庫(kù)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在多個(gè)物理節(jié)點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)和管理，具有高性能、可擴(kuò)展性和可靠性等特性。數(shù)據(jù)庫(kù)的類型01人工管理階段數(shù)據(jù)由應(yīng)用程序直接管理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索效率低下。02文件管理階段數(shù)據(jù)以文件形式存儲(chǔ)，應(yīng)用程序通過文件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問和管理，提高了數(shù)據(jù)的管理效率。03數(shù)據(jù)庫(kù)管理階段出現(xiàn)了專門的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)、管理和共享，提高了數(shù)據(jù)的處理效率和安全性。數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展歷程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)02數(shù)據(jù)存儲(chǔ)負(fù)責(zé)存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)，包括文件、數(shù)據(jù)表等形式。數(shù)據(jù)控制保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性，包括數(shù)據(jù)訪問控制和數(shù)據(jù)恢復(fù)機(jī)制。數(shù)據(jù)處理對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、修改、更新等操作，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心功能。數(shù)據(jù)管理負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的組織、存儲(chǔ)和檢索，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心組成部分。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成內(nèi)模式也稱為物理模式，是數(shù)據(jù)在物理存儲(chǔ)器上的表示方式，包括數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)路徑、存儲(chǔ)方式等。外模式也稱為邏輯模式，是用戶所看到的數(shù)據(jù)視圖，它與內(nèi)模式相對(duì)應(yīng)，但可能不包含數(shù)據(jù)的物理細(xì)節(jié)。中間模式介于內(nèi)模式和外模式之間，通常是為了屏蔽內(nèi)模式的復(fù)雜性而設(shè)計(jì)的一種抽象層。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)單用戶數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)只有一個(gè)用戶可以訪問數(shù)據(jù)庫(kù)，這種系統(tǒng)通常用于個(gè)人和小型組織。主從式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有一個(gè)主服務(wù)器和多個(gè)從服務(wù)器，主服務(wù)器負(fù)責(zé)管理所有數(shù)據(jù)和控制訪問，從服務(wù)器只負(fù)責(zé)執(zhí)行查詢操作。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)被分布在多個(gè)物理位置上，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有自己的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以提供更高的可擴(kuò)展性和可用性?？蛻魴C(jī)/服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)客戶端應(yīng)用程序和服務(wù)器應(yīng)用程序分離，客戶端負(fù)責(zé)提供用戶界面和數(shù)據(jù)處理邏輯，服務(wù)器負(fù)責(zé)存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)03數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)由硬件、軟件、數(shù)據(jù)和人員組成，用于存儲(chǔ)、檢索和管理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)根據(jù)業(yè)務(wù)需求，規(guī)劃、創(chuàng)建和管理數(shù)據(jù)庫(kù)的過程。數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)關(guān)系和數(shù)據(jù)操作的抽象表示。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本概念需求分析收集、分析和整理業(yè)務(wù)需求，明確數(shù)據(jù)需求和功能需求。概念設(shè)計(jì)使用E-R圖等工具，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念結(jié)構(gòu)。邏輯設(shè)計(jì)將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為邏輯結(jié)構(gòu)，如關(guān)系模型。物理設(shè)計(jì)確定數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、索引等物理屬性。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的步驟規(guī)范化設(shè)計(jì)通過分解關(guān)系，消除冗余，確保數(shù)據(jù)一致性和完整性。反規(guī)范化設(shè)計(jì)為了提高查詢性能，適當(dāng)增加冗余，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)操作。三范式與范式之間的關(guān)系第一范式（1NF）定義了關(guān)系的原子性；第二范式（2NF）定義了關(guān)系的主鍵和外鍵關(guān)系；第三范式（3NF）定義了關(guān)系的非主屬性對(duì)主屬性的獨(dú)立性。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的方法關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)0403發(fā)展歷程從早期的層次數(shù)據(jù)庫(kù)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，再到現(xiàn)代的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和云數(shù)據(jù)庫(kù)。01定義關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（RDBMS）是一種用于存儲(chǔ)、檢索和管理關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件系統(tǒng)。02特點(diǎn)以表格形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)之間存在明確的關(guān)聯(lián)關(guān)系，遵循一定的數(shù)據(jù)完整性約束。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的概述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)檢索提供查詢語言（如SQL）用于檢索、插入、更新和刪除數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)完整性維護(hù)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和完整性約束，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。能夠創(chuàng)建和管理關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，將數(shù)據(jù)以表格形式存儲(chǔ)在磁盤上。數(shù)據(jù)安全提供用戶權(quán)限管理和數(shù)據(jù)加密功能，保護(hù)數(shù)據(jù)不被非法訪問和泄露。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能企業(yè)管理用于企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）、客戶關(guān)系管理（CRM）等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息集成和業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化。電子商務(wù)支持在線購(gòu)物、訂單處理、庫(kù)存管理等系統(tǒng)，提高電商平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)效率和客戶滿意度。金融行業(yè)用于銀行、證券、保險(xiǎn)等金融機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和分析，支持金融業(yè)務(wù)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。政府機(jī)構(gòu)用于政府辦公自動(dòng)化、電子政務(wù)等領(lǐng)域，提高政府服務(wù)效率和信息公開度。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)05數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是一種專門用于存儲(chǔ)和管理大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，它能夠提供高效的數(shù)據(jù)查詢和分析功能。數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘是大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的重要應(yīng)用之一，它通過算法和模型分析大量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)其中隱藏的模式和規(guī)律。大數(shù)據(jù)處理隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)也在不斷發(fā)展，以應(yīng)對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢和分析需求。大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)云數(shù)據(jù)庫(kù)01云數(shù)據(jù)庫(kù)是云計(jì)算時(shí)代的一種新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，它通過虛擬化技術(shù)將硬件資源（如服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備等）進(jìn)行池化，提供彈性的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)02分布式數(shù)據(jù)庫(kù)是云計(jì)算時(shí)代數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的另一個(gè)重要方向，它通過將數(shù)據(jù)分散到多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)和處理。數(shù)據(jù)庫(kù)即服務(wù)（DBaaS）03DBaaS是一種基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)模式，用戶可以通過云平臺(tái)租用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，無需自己維護(hù)硬件和軟件。云計(jì)算時(shí)代的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)人工智能時(shí)代的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)知識(shí)圖譜是一種基于圖的數(shù)據(jù)模型，用于表示實(shí)體、屬性和它們之間的關(guān)系。在人工智能時(shí)代，知識(shí)圖譜在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中得到了廣泛應(yīng)用。自然語言處理自然語言處理是人工智能時(shí)代數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的